DAO:金色观察｜Solana网络运行的技术逻辑_SolarWind

每个区块链网络，都有网络层、共识层、应用层的区分。每个区块链网络的特性不同，也有事因为在不同的分层里的设计思路不一样。本文中，我们将整理Solana网络的运行逻辑，可以通过这些资料了解到为什么Solana会在以太坊2.0还没上线的时候，会比以太坊好用。

以太坊的总帐本在1.0链上，是由矿工维护的，在2.0里，矿工变成验证者，验证者用计算设备建立验证器代替了原来的矿机。Solana也是通过验证者保护总帐本的，不过验证者的在形成共识的算法不太一样。通过下面的顺序，可以了解到共识形成的过程。

Solana集群

Solana集群是一组验证人，共同保持账本的完整性，存在多个集群。

创建集群

在启动任何验证节点之前，首先需要创建一个创世配置。创世配置会配置一个具备引导验证能力的节点，第二个验证节点可联系引导验证节点来注册为一个验证节点。然后，其他验证节点将在集群的任何已注册成员中继续注册。

金色晨讯 | 3月24日隔夜重要动态一览:21:00-7:00关键词：人民日报、IRS、美联储、Coinbas

1.人民日报海外版：比特币不具备货币“法定地位”；

2.美国法官暗示投资者无权限制IRS从交易所获取交易信息；

3.外媒：交易所比特币持有量跌至约231万枚的历史新低；

4.美联储主席：完全私有的数字美元体系并不可行；

5.Coinbase首席执行官：未来或列出央行数字货币；

6.V神：最重要的稀缺资源是合法性；

7.彭博社：Robinhood已向美国SEC提交IPO申请；

8.美国财长：要小心数字货币非法融资问题；

9.Uniswap发布V3版本详细信息 将在五月实施。[2021/3/24 19:12:13]

验证节点会收到领导者的所有条目，并提交投票以确认这些条目的有效性。投票后，验证节点需要存储这些条目。不过一旦验证节点发现存在足够多的副本，它将删除自身的副本。

火币大学校长于佳宁与火币校友应邀参观金色财经、金色算力云等区块链知名企业:金色财经报道，12月16日，火币大学校长于佳宁与火币校友应邀参观了链上ChainUP。链上ChainUP创始人兼CEO钟庚发向校友们讲解了链上的生态业务和金色算力云的发展。随后参观了金色财经，金色财经CEO安鑫鑫向大家讲解了金色财经的发展。

据悉，金色算力云是由金色财经推出的算力销售平台，致力于为用户提供便捷安全的挖矿服务。基于团队的专业性，公司先后获得节点资本、ChainUP Capital百万美元的投资。[2020/12/16 15:23:01]

加入集群

验证节点通过发送到控制台的注册消息进入集群。控制台使用八卦协议实现，这意味着节点可以向任何现有节点注册，并期望其注册传播到集群中的所有节点。一个节点可以确保它最终拥有与每个其他节点相同的信息，但任何一个节点都无法审查该信息。所有节点同步所需的时间与参与群集节点数的平方成正比。

金色财经挖矿数据播报 | BCH今日全网算力上涨3.05%:金色财经报道，据蜘蛛矿池数据显示：

BTC全网算力125.092EH/s，挖矿难度15.78T，目前区块高度638694，理论收益0.00000834/T/天。

ETH全网算力188.299TH/s，挖矿难度2326.47T，目前区块高度10434960，理论收益0.00837728/100MH/天。

BSV全网算力2.030EH/s，挖矿难度0.30T，目前区块高度643217，理论收益0.00042213/T/天。

BCH全网算力2.739EH/s，挖矿难度0.38T，目前区块高度643365，理论收益0.00032858/T/天。[2020/7/11]

将交易发送到集群

客户端将交易发送到任何验证节点的交易处理单元(TPU)端口。如果该节点处于验证节点角色，则它将交易转发给指定的领导者。如果处于领导者角色，则该节点将传入的事务捆绑在一起，对其打上时间戳，来创建一个条目，然后将其推送到集群的数据中心。进入数据中心后，交易将由验证节点进行验证，从而将交易有效地添加到账本中。

HashFin CEO兼金色算力云运营总监Maggie：金色算力云具有四大优势:7月3日20:00，由金色算力云、链上科技、金色财经主办；IPFS100.com、节点咨询承办的“金色算力云线下发布会”正式拉开帷幕。HashFin CEO兼金色算力云运营总监Maggie进行了金色算力云产品介绍，她指出：金色算力云具有四大优势。其一，对接业内顶尖矿机厂商，采用计算集群+存储集群的矿机模式，拥有强大的矿机技术及质量保障；其二，支持一键购买，便捷挖矿，省去对接矿池的繁琐程序；其三，矿机提供商由金色算力云平台认真筛选，为投资者提供安心保障，在经过认真调研之后，为用户筛选优质稳定的Filecoin节点；其四，切实降低挖矿准入门槛，真正做到小成本、低门槛、共享矿机算力收益。[2020/7/3]

确认交易

Solana集群能够在亚秒级的时间内确认最多150个节点，并要计划扩展到成千上万个节点。一旦完全实施，确认时间预计只会随着验证节点数量的对数而增加，而对数的基数又很高。网络增长到一定规模后，就会变得太慢而无法实现亚秒级确认。将消息发送到所有节点所花费的时间与节点数的平方成正比。如果区块链想要获得低确认率并尝试使用网络来做到这一点，它将被迫集中到少数几个节点上。

金色财经独家分析 日本加强加密货币交易所监管是对《资金结算法》的进一步深化:金色财经独家分析，日本金融厅（FSA）已经宣布将对加密货币交易所采取更加严厉的监管。日本关于虚拟货币的规制，主要规定于《资金结算法》，《资金结算法》（2017年4月1日实施）规定了虚拟货币的定义、虚拟货币交换业者的义务和处罚措施。虚拟货币交换业者是指依据《资金结算法》第63条第2款进行了登记的机构。根据《资金结算法》第63条第2款，未接受内阁总理大臣登记的，不得从事虚拟货币交换业务。据此，日本确立了虚拟货币交换业者的登记制度，并且，该制度同样适用于设立在外国（日本以外）的虚拟货币交换业者，即，未在日本登记的外国虚拟货币交换业者，不得对日本国内人员进行虚拟货币交易的劝诱活动。同时，规定虚拟货币交换业者的义务包括（1）信息安全管理（2）向投资者提供信息（3）投资者的财产管理（4）与指定虚拟货币交换业务纠纷解决机构签订合同义务（5）提交业务报告（6）备案义务。此次日本金融厅对加密货币交易所采取更加严厉的监管是在《资金结算法》的基础上对客户KYC等规定的进一步趋严。[2018/5/7]

所以可以使用以下技术组合来实现可扩展的确认：

使用VDF样本对交易打上时间戳并签名。将交易分为几批，将每笔交易发送到单独的节点，同时每个节点都与对等节点共享其批次。递归地重复上一步，直到所有节点都具有所有批次。

Solana以固定的时间间隔轮换领导者。每个领导者只能在其分配的时段内产生条目。领导者因此对交易加上时间戳记，以便验证节点可以查找指定领导者的公钥。然后，领导者对时间戳进行签名，以便验证节点验证签名，证明签名者是指定领导者公钥的所有者。

接下来，将交易分成批处理，以便节点可以将交易发送给多方，而无需进行多份复制。例如，如果领导者需要将60笔交易发送到6个节点，则它将把60笔交易的集合分成10笔交易的批次，并向每个节点发送一个交易。这能够让领导者将60笔交易放在网络上，而不是每个节点60笔交易。接着，每个节点都与对等节点共享其批次。一旦节点收集了全部6个批次，它将重建60个交易的原始集合。

这种技术可以被称为Turbine?Block?Propogation。

同步

快速、可靠的同步是Solana实现超高吞吐量的最大原因。Solana采取了历史证明PoH算法。通过带有加密证明“时间戳”的领导节点证明自上次确认以来，确实已经过了一段时间。以证明所有哈希到证明中的数据肯定都是在证明之前发生的。然后该节点将新区块分享给验证节点，它们能够验证这些证据。

区块可以按照任何顺序甚至延迟好几年才传到验证节点那里。通过这种可靠的同步保证，Solana能够将区块分解成更小的批量交易，称为条目。在达成任何共识之前，条目都会实时传输给验证节点。

在技术的角度，Solana从来都没有发送区块，但是会使用这个词语来描述验证节点对条目进行投票，最终取得确认。这样，Solana的确认时间就可以达到800毫秒。在这个模式下，如果对某个事件无法达成共识，节点只需要简单地回滚其状态。

领导者轮换

每个验证节点使用同一种算法来选择预期的领导者。当验证节点收到一个新的签名账本条目时，可以肯定某条目是来自预期的领导者。分配给每位领导者的插槽顺序称为leader?schedule。

一个验证节点会拒绝未经过插槽领导者签名的区块。所有插槽领导者的身份列表称为领导者安排表。领导者安排表是通过本地定期重新计算产生的。它指派插槽领导者持续一段称为epoch的时间。安排表必须早于它分配的时间段，这样它保证了计算计划的账本状态最后能够确定。该持续时间称为领导者安排表偏移时间。Solana将偏移时间设置为直到下一个epoch的插槽持续时间。也就是说，一个epoch的领导者计划通过上一个epoch开始时的账本状态来计算得到。一个纪元的偏移量是比较随意的，并且假定时间足够长，使所有验证节点都将在生成下一个计划之前确定其账本状态。集群可以选择缩短偏移时间，来缩短质押变化与领导者计划更新之间的时间。

在没有分区的情况下运行时间比一个epoch长的时候，只有在根分叉的epoch边界才能生成安排表。由于安排表用于下一个纪元，因此在下一个纪元之前，任何质押给根分叉的新质押都不会被激活。用于生成领导者计划的区块是跨过纪元边界的第一个区块。

如果分区比一个epoch时间短，集群将按以下方式运作：

验证节点在投票时不断更新自己的根分叉。

每次在纪元边缘的插槽高度的时候，验证节点将更新其领导者安排表。

写在最后

正是因为对共识的改动，Solana出世的时候就以一个高性能公链的角色面对市场，其使用的类权益证明修改版PoH是在权益证明性能之上再次修订的，目标就是性能更高，这样做的目的也是即使以太坊2.0出现之后，网络仍旧有竞争力。

不过这种共识体现的竞争力是在应用上，而不是在本身技术攻坚上。在某些信仰纯粹的技术人员眼中，Solana可能有些过于中心化，只是在庞大的市场里，区块链网络面对不同受众，会体现出不同的优劣，也能得到不同的发展。

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